單層廠房結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案.doc

封面：土木工程施工課程設(shè)計(jì) 某裝配式單層工業(yè)廠房結(jié)構(gòu)吊裝設(shè)計(jì) （學(xué)校校徽） 姓 名：XXX 學(xué) 號(hào)：20061295院 系：土木建筑學(xué)院 專業(yè)年級(jí)：土木工程2006級(jí)指導(dǎo)老師：何理勇（老師） 合作人：XXX（20061359）題 號(hào): 13 設(shè)計(jì)時(shí)間：2008年12月26日 內(nèi)容：1 前 言結(jié)構(gòu)吊裝工程課程設(shè)計(jì)概況及特點(diǎn)一：工程概況某機(jī)械廠沖壓車間，雙跨，一跨為18M，另一跨為21M，柱距6M車間平、剖面見附圖(圖NO.1)所示?；A(chǔ)結(jié)構(gòu)：C20現(xiàn)澆混凝土杯形基礎(chǔ)，C15混凝土墊層。柱體結(jié)構(gòu)：預(yù)制鋼筋混凝土裝配式排架結(jié)構(gòu)，矩形柱，每根中柱7約11、6T邊柱約8T，抗風(fēng)柱約6.5T。柱埋入混凝土杯形基礎(chǔ)0.6M，T型預(yù)應(yīng)力吊車梁，重1.4T，預(yù)應(yīng)力21M折行屋架，重7.60T，預(yù)應(yīng)力18T折形屋架，重6T。大型屋面板1.2厚0.5M，鋼筋混凝土圈梁三道及大門上雨篷。起重機(jī)吊裝索具重量均取0.2T。 二：施工條件1. 場(chǎng)地條件：東邊有空地，可為施工使用，廠內(nèi)道路于市區(qū)道路相通。2. 預(yù)制條件：屋架，柱現(xiàn)場(chǎng)預(yù)制，其余構(gòu)件工廠預(yù)制按進(jìn)度提供。 三：課程設(shè)計(jì)內(nèi)容及要求1：該課程設(shè)計(jì)題號(hào)：13號(hào)1柱的平面布置：疊澆 2安裝柱的開始位置：高跨左處3低跨屋架就位方式：異側(cè)就位 4屋架平面布置方式：正反斜向 2：本設(shè)計(jì)完成后要求編寫單層工業(yè)廠房結(jié)構(gòu)吊裝設(shè)計(jì)說面書一份，內(nèi)容包括設(shè)計(jì)依據(jù)，起重機(jī)的選擇、廠房結(jié)構(gòu)吊裝方案，結(jié)構(gòu)構(gòu)件的吊裝工藝，預(yù)制階段及吊裝階段平面布置的依據(jù)和草圖，計(jì)算書中必要的計(jì)算要準(zhǔn)確，圖要按比例繪制。3：完成預(yù)制階段及吊裝階段平面布置圖各一張（A2圖1：150）圖中除明確構(gòu)件布置位置外，尚應(yīng)領(lǐng)用四張表示起重機(jī)的開行路線（包括屋架扶直就位路線）及停機(jī)點(diǎn)。四：課程設(shè)計(jì)步驟和方法1：選擇構(gòu)件預(yù)制及安裝及施工方法，確定各施工過程的施工順序。2：起重機(jī)的選擇驗(yàn)算。3：繪制施工平面圖：a) 按比例尺寸繪出現(xiàn)場(chǎng)預(yù)制構(gòu)件布置位置。b) 繪出構(gòu)件（柱、屋架、大型屋面板等）安裝時(shí)的就位位置布置圖。c) 標(biāo)出起重機(jī)機(jī)械的開行路線及停機(jī)點(diǎn)位置。 2 設(shè)計(jì)書編制申明2.1 編制依據(jù)1. 裝配式單層廠房結(jié)構(gòu)吊裝設(shè)計(jì)書。2. 在校土木工程專業(yè)大三下學(xué)期課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書及設(shè)計(jì)施工圖概況。3. 本工程建筑場(chǎng)地實(shí)地踏勘介紹情況。4. 在施工中嚴(yán)格按照國(guó)家規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)、機(jī)械設(shè)備裝備及管理制度。5. 國(guó)家和行業(yè)現(xiàn)行施工規(guī)范及驗(yàn)收規(guī)范、技術(shù)規(guī)程、標(biāo)準(zhǔn)以及省市關(guān)于建筑施工管理的有關(guān)規(guī)定。2.2 編制設(shè)計(jì)書原則1、本工程施工組織設(shè)計(jì)是根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際條件，嚴(yán)格按照工程招標(biāo)范圍和招標(biāo)文件對(duì)施工組織設(shè)計(jì)的要求進(jìn)行策劃后編制的。在人員、機(jī)械、材料調(diào)配、施工方案、質(zhì)量要求、進(jìn)度安排、安全文明等方面統(tǒng)一部署的原則下，由吊裝、土建、裝飾及安裝三大專業(yè)組成。2、根據(jù)本工程設(shè)計(jì)特點(diǎn)、功能要求，本著對(duì)業(yè)主資金合理利用，對(duì)工程質(zhì)量的終身負(fù)責(zé)，對(duì)安全文明施工的強(qiáng)化管理的精神。以“科學(xué)、經(jīng)濟(jì)、優(yōu)質(zhì)、高效”為原則進(jìn)行編制。3、對(duì)此次施工組織設(shè)計(jì)的編制高度重視，在收到招標(biāo)文件后，需要召集參加過類似工程施工、有豐富管理及施工經(jīng)驗(yàn)的人員，在仔細(xì)研究圖紙，明確工程特點(diǎn)、充分了解施工環(huán)境、準(zhǔn)確把握業(yè)主要求的前提下，成立編制小組，集思廣益、博采眾長(zhǎng)，力求使本方案切合工程實(shí)際，思路先進(jìn)，可操作性強(qiáng)。2.3 本工程采用的主要技術(shù)規(guī)范詳見如下表NO.1所示。使用標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范一覽表 表NO.1 編號(hào) 規(guī) 范 名 稱 規(guī) 范 序 號(hào) 1 地基與基礎(chǔ)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范 GB50202-2002 2 砌體工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范 GB50203-2002 3 混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范 GB50204-2002 4 屋面工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范 GB50207-2002 5 建筑裝飾裝修工程質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范 GB50210-2001 6 建筑工程施工質(zhì)量驗(yàn)收統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn) GB50300-2001 7 建筑工程文件歸檔整理規(guī)范 GB/T50328-2001 8 建筑用砂 GB/T14684-2001 9 建筑用卵石、碎石 GB/T14685-2001 10 鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范 GB5020-2001 11 鋼筋焊接及驗(yàn)收規(guī)范 JGJ18-96 12 鋼筋焊接接頭試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn) JGJ/T27-2001 13 建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)程 JGJ130-2001 14 建筑施工安全檢查標(biāo)準(zhǔn) JGJ59-99 附圖 廠 房 平 面 圖圖NO.1 3 設(shè)計(jì)計(jì)算書一：廠房結(jié)構(gòu)安裝方案的選擇由工程概況可知構(gòu)件數(shù)量較多且相差較大，若采用綜合吊裝法則起重機(jī)種類更換頻繁，吊索更換也很平凡，造成費(fèi)工費(fèi)時(shí)現(xiàn)象。而分件吊裝法每次吊裝相同的構(gòu)件，索具不需經(jīng)常更換，操作方法簡(jiǎn)單且基本相同，中間有間隔時(shí)間，能為后續(xù)工作提供工作面和時(shí)間?；谝陨戏治?，將施工方案定位分件吊裝。柱子及抗風(fēng)柱的吊裝采用旋轉(zhuǎn)法，屋架的堆放采用斜向堆放。 二：結(jié)構(gòu)安裝方法的確定：柱和屋架采用現(xiàn)場(chǎng)預(yù)制。采用同時(shí)預(yù)制，先吊裝柱，然后吊裝吊車梁，最后是屋蓋系統(tǒng)，包括屋架、連系梁和屋面板，一次安裝完畢。 三：起重機(jī)型號(hào)的選擇確定及吊裝方案：由主要構(gòu)件一覽表，構(gòu)件重量均小于15噸，安裝高度均小于19米，因此暫時(shí)將起重機(jī)型號(hào)定為W1200起重機(jī)型號(hào)的確定和工作參數(shù)的計(jì)算：1、吊裝柱子的起重機(jī)選擇：邊柱最重為11.6噸，長(zhǎng)度為12.4米，要求起重量 和起重高度分別為：要求起重量：Q=Q1+Q2=11.6+0.2=11.8t要求起重高度：H=h1+h2+h3+h4=0+0.3+13+1.2=14.5m現(xiàn)初選用W1-200型履帶式起重機(jī)，起重機(jī)臂長(zhǎng)30m，當(dāng)Q=11.8t時(shí)相應(yīng)的起重半徑R=12m，起重高度H=25.4m14.5m，滿足吊裝柱子的要求。由此選用W1-200型履帶式起重機(jī)，起重機(jī)臂長(zhǎng)30m，其中半徑不大于12m處吊柱子。 2、吊裝屋架時(shí)起重機(jī)的選擇：屋架采用兩點(diǎn)綁扎安裝，安裝所要求的起重量和起重高度不統(tǒng)一，屋架分為低跨屋架和高跨屋架，在此以高跨屋架的計(jì)算為準(zhǔn)。要求起重量：Q=Q1+Q2=7.60+0.2=7.80t要求起重高度：H=h1+h2+h3+h4=12.4+0.3+2.7+4=19.4m現(xiàn)初選用W1-200型履帶式起重機(jī)，起重機(jī)臂長(zhǎng)為30m，查表得當(dāng)起重量Q=7.8t時(shí)，起重半徑R=14M，其中高度H=24.5m19.4m，故滿足吊裝屋架的要求。由此可按柱的選擇方案選用W1-200型履帶式起重機(jī)，起重機(jī)臂長(zhǎng)為30m在起重半徑14m范圍內(nèi)3、吊裝屋面板時(shí)起重機(jī)的選擇：對(duì)于屋面板同樣以安裝高跨屋面板的計(jì)算結(jié)果為準(zhǔn)：要求起重量：Q=Q1+Q2=1.2+0.2=1.4t要求起重高度：H=h1+h2+h3+h4+d=15.1+0.3+0.5+1+5.3=22.2m起重機(jī)吊裝跨中屋面板時(shí)，起重鉤需伸過已安裝的屋架3m，且起重臂軸線與已安裝屋架上弦中線最小水平距離g=1m，故起重機(jī)所需的最小起臂長(zhǎng)度及相應(yīng)的仰角為：=arctg =arctg 55.9代入公式Lmin=h/sin+(f+g)/cos可求出最小臂長(zhǎng)：Lmin=15.1-2.1/sin55.9+3+1/cos55.9=22.16m根據(jù)以上數(shù)據(jù)和實(shí)際工程環(huán)境可選用W1-200履帶式起重機(jī)，臂長(zhǎng)30m，仰角=55.9，吊裝屋面板時(shí)的起重半徑為：R=F+Lcos=1.6+30cos55.9=18.4m當(dāng)臂長(zhǎng)L=30m，起重仰角=55.9，起重機(jī)實(shí)際起重高度為：H=Lsin56+E-d=30sin55.9+2.1-3=25.2m22.2m 小計(jì)：綜合安裝各構(gòu)件的工作參數(shù)要求，選用W1-200型履帶式起重機(jī)，30m長(zhǎng)起重臂。并查起重機(jī)性能曲線，安裝廠房各構(gòu)件時(shí)起重機(jī)的起重參數(shù)如下表所示：確定原料跨及出坯跨構(gòu)件吊裝時(shí)起重機(jī)的工作參數(shù)如下表NO.7所示。25t(250-S型)履帶式起重機(jī)吊裝工作參數(shù)表NO.7 構(gòu)件名稱 柱 屋架 吊裝工作參數(shù) Q(t) H(m) R(m) Q(t) H(m) R(m) 所需最小數(shù)值 11.8 14.5 7.8 16.5 30m起重臂工作參數(shù) 12.1 25.4 13 9.4 24.5 14.4 由以上表格算出的參數(shù)值及W1-200型起重機(jī)的機(jī)械參數(shù)，吊裝柱邊柱時(shí)，W1-200起重機(jī)的開行路線從略，并綜合實(shí)際情況可以設(shè)計(jì)出如下的開行路線：1、柱的平面布置及開行路線：柱的預(yù)制位置即為安裝前的就位位置，柱采用斜向布置，采用一點(diǎn)綁扎旋轉(zhuǎn)法起吊。起重機(jī)在跨外首先沿A軸距基礎(chǔ)7米處開行，每停一點(diǎn)，安裝一根柱子：然后轉(zhuǎn)入 BC軸線安裝柱子，最后轉(zhuǎn)入D軸線沿跨外距基礎(chǔ)中心開行安裝柱子，同時(shí)依次完成臨時(shí)固定、校正，最后固定作業(yè)，具體情況見圖紙。最后履帶式起重機(jī)在車間兩端安裝8根抗風(fēng)柱。2、吊車梁的平面布置及開行路線：吊車梁沿柱邊縱向放置，要盡量接近安裝位置。安裝吊車梁時(shí)起重機(jī)采用跨中開行，每一停機(jī)點(diǎn)可安裝兩根吊車梁；同時(shí)，可進(jìn)行屋架扶直和就位。起重機(jī)可從BC跨1軸線開始安裝吊車梁，及扶直屋架；然后轉(zhuǎn)入BC跨從9軸線向1軸線方向進(jìn)行，完成第二次安裝吊車梁和扶直屋架作業(yè)。3、屋架和大型屋面板的平面布置和開行路線：屋架在跨內(nèi)采用疊澆預(yù)制，兩端留有足夠的穿筋、抽筋的場(chǎng)地，屋架采用沿柱邊斜向堆放，按設(shè)計(jì)要求在安裝位置就位，并用汽車式起重機(jī)將大型屋面板沿柱邊縱向堆放。用履帶式起重機(jī)在AB跨跨中開行，從1、2軸線開始分跨間安裝屋架、屋面板及屋蓋支撐等。當(dāng)CD跨屋架、屋面板等構(gòu)件安裝完成后,完成9、8軸線至1軸線屋架、屋面板及屋蓋支的安裝作業(yè)。 四：施工總平面布置（草圖見附圖1：預(yù)制構(gòu)件平面布置和附圖2：吊裝構(gòu)件平面布置圖。詳細(xì)圖見A2圖紙兩張）1構(gòu)件布置是吊裝工程根據(jù)本工程特點(diǎn)及現(xiàn)場(chǎng)條件，在滿足施工，保證安全現(xiàn)場(chǎng)文明的條件下，對(duì)本工程進(jìn)行總平面布置。單層廠房構(gòu)件布置是吊裝工程中重要的工作。構(gòu)件布置的要求：(一) 構(gòu)件布置時(shí)應(yīng)該注意的一下問題：(二) 每跨構(gòu)件盡量布置在本跨內(nèi)，如確有困難是，才考慮布置在跨外而便于吊裝的地方。(三) 構(gòu)架布置方式應(yīng)該滿足吊裝工藝的要求，盡可能布置在起重機(jī)的起重半徑內(nèi)，盡量減少起重機(jī)負(fù)重行駛的距離及起重臂的起伏次數(shù)；(四) 應(yīng)首先考慮重型構(gòu)件的布置；(五) 構(gòu)件布置的方式應(yīng)便于支模及混凝土的澆筑工作，預(yù)應(yīng)力構(gòu)件尚應(yīng)考慮有足夠的抽管、穿筋和張拉的操作場(chǎng)地；(六) 所有構(gòu)件應(yīng)布置在堅(jiān)實(shí)的地基上；(七) 構(gòu)件的平面布置分預(yù)應(yīng)力平面布置階段和吊裝階段構(gòu)件就位布置，但兩者之間有密切關(guān)系，需同時(shí)加以考慮，做到相互協(xié)調(diào)，有利吊裝。2、柱的預(yù)制布置：需要在現(xiàn)場(chǎng)預(yù)制的構(gòu)件主要是柱和屋架，吊車梁有時(shí)也在現(xiàn)場(chǎng)制作。其他構(gòu)件在構(gòu)件廠或場(chǎng)外制作，運(yùn)到工地就位吊裝。柱的預(yù)制布置有斜向布置和縱向布置兩種。3、屋架的預(yù)制布置：屋架一般在跨內(nèi)平臥疊澆預(yù)制，每疊34榀，布置方式有三種：斜向布置、正反斜向布置及正反縱向布置。根據(jù)本設(shè)計(jì)工程概況采用的是正反斜向布置。4、吊車梁的預(yù)制布置：當(dāng)?shù)踯嚵喊才旁诂F(xiàn)場(chǎng)預(yù)置時(shí)，可靠近柱基順序縱向軸線會(huì)略作傾斜布置，也可插在柱的空當(dāng)中預(yù)制。如具有運(yùn)輸條件，也可在場(chǎng)外預(yù)制。5、屋架的扶直就位1屋架的斜向就位2屋架的成組就位位置6、吊車梁、連系梁、屋面板的就位 1施工中的材料等布置：1、施工圍墻在施工現(xiàn)場(chǎng)四周按要求位置修建臨時(shí)圍墻，墻高2m，并在場(chǎng)地入口處安裝帶鎖的門。2、砼供應(yīng)本工程攪拌機(jī)周圍布置砂石堆場(chǎng)及水泥庫(kù)。3、加工房本工程每個(gè)場(chǎng)地均設(shè)置鋼筋房及木工房。4、材料臨時(shí)堆場(chǎng)所有周轉(zhuǎn)材料及其它原材料等均堆放在場(chǎng)內(nèi)空地上，按規(guī)劃平面有序堆放。五：結(jié)構(gòu)構(gòu)件吊裝工藝1吊裝前準(zhǔn)備吊裝前需作好以下準(zhǔn)備工作：構(gòu)件運(yùn)輸、就位和堆放；構(gòu)件強(qiáng)度、型號(hào)、數(shù)量和外觀等質(zhì)量檢查；構(gòu)件的彈線、編號(hào)以及基礎(chǔ)準(zhǔn)備、吊具準(zhǔn)備等。2柱的吊裝1、柱吊裝前應(yīng)對(duì)基礎(chǔ)杯底抄平，其具體方法為：先測(cè)出杯底的實(shí)際標(biāo)高，量出柱底至牛腿頂面的實(shí)際長(zhǎng)度，然后根據(jù)牛腿頂面的設(shè)計(jì)標(biāo)高與杯底實(shí)際標(biāo)高之差，可得柱底至牛腿頂面的應(yīng)有長(zhǎng)度，將其與柱量得的實(shí)際長(zhǎng)度相比，得到杯底標(biāo)高應(yīng)有的調(diào)整值h，可在杯口內(nèi)標(biāo)出，并用C20細(xì)石混凝土將杯底抹平至標(biāo)志處。2、柱應(yīng)在柱身的三個(gè)面彈出安裝中心線，矩形截面柱按幾何中心線；工字形截面柱除在矩形部分彈出中心線外，為便于觀測(cè)和避免視差，還應(yīng)在工字形截面的翼緣部位彈出一條與中心線平行的線，柱頂和牛腿面也應(yīng)彈出屋架及吊車梁的安裝中心線。3、裝配跨柱子重量為6.5t11.6t，柱長(zhǎng)度為10.2m12.4m，采用兩點(diǎn)綁扎4、裝配跨廠房柱子起吊采用滑行法，柱預(yù)制布置時(shí)綁扎點(diǎn)靠近基礎(chǔ)，綁扎點(diǎn)與杯口中心均位于起重機(jī)的回轉(zhuǎn)半徑的圓弧上；大小件加工段跨廠房柱子起吊采用旋轉(zhuǎn)法，柱預(yù)制布置時(shí)柱基中心、柱腳中線和柱綁扎點(diǎn)均位于起重機(jī)的同一起重半徑的圓弧上。5、柱子在接近杯底時(shí)，應(yīng)進(jìn)行對(duì)位，即從柱四周向杯口放入8個(gè)楔塊，并用橇棍拔動(dòng)柱腳，使柱的吊裝中心線對(duì)準(zhǔn)杯口上的吊裝準(zhǔn)線，并使柱基本保持垂直。柱對(duì)位后，應(yīng)先把楔塊略為打緊，再放松吊鉤，檢查柱沉至杯底后的對(duì)中情況，若符合要求，即可將楔塊打緊作柱的臨時(shí)固定，然后起重鉤即可脫鉤。6、柱子校正采用兩臺(tái)經(jīng)緯儀從柱的相鄰兩面觀察柱的安裝中心線是否垂直。垂直偏差的允許值：柱高H5m時(shí)為5mm；柱高H5mm時(shí)為10mm；當(dāng)柱高10m時(shí)為11000柱高，且不大于20mm。當(dāng)垂直度偏差較小時(shí)，可用敲打楔塊糾正，當(dāng)垂直度偏差較大時(shí)，可用千斤頂進(jìn)行校正。7、柱子校正后，立即進(jìn)行最后固定，即在柱腳與杯口的空隙中澆筑C30細(xì)石混凝土，混凝土分兩次澆筑，第一次澆至楔塊底面，待混凝土強(qiáng)度達(dá)到25時(shí)拔去楔塊，再將混凝土澆滿杯口，待第二次澆筑的混凝土達(dá)70后，方能吊裝上部構(gòu)件。3吊車梁吊裝1、吊車梁吊裝時(shí)應(yīng)兩點(diǎn)綁扎，對(duì)稱起吊，吊鉤應(yīng)對(duì)準(zhǔn)重心使起吊后保持水平。2、吊車梁平面位置的校正應(yīng)采用通線法，即根據(jù)柱的定位軸線用經(jīng)緯儀和鋼尺先校正廠房?jī)啥说乃母踯嚵何恢?，再依?jù)校正好的端部吊車梁沿其軸線拉上鋼絲通線，逐根拔正。3、吊車梁校正后應(yīng)立即焊接固定，并在吊車梁與柱的空隙處澆筑細(xì)石混凝土。4屋架吊裝1、吊裝順序綁扎扶直與就位吊升臨時(shí)固定校正和最后固定。2、屋架綁扎點(diǎn)應(yīng)選在上弦節(jié)點(diǎn)處，左右對(duì)稱于屋架的重心。本工程屋架綁扎應(yīng)采用四點(diǎn)綁扎，并事先對(duì)吊裝應(yīng)力進(jìn)行驗(yàn)算。屋架綁扎的吊索與水平 夾角不宜小于45。具體詳見屋架吊裝示意圖（圖NO.2）所示。 屋架吊裝示意圖(圖NO.2) 3、屋架扶直本方案決定采用正向扶直，即起重機(jī)位于屋架下弦一邊，吊鉤對(duì)準(zhǔn)上弦中點(diǎn)，收緊吊鉤并略起臂使屋架脫模，然后升鉤并起臂使屋架以上弦為軸旋轉(zhuǎn)為直立狀況。 4、屋架采用懸吊法吊升，屋架起吊后旋轉(zhuǎn)至設(shè)計(jì)位置上方、超過柱頂約300mm，然后緩緩下落在柱頂或托梁上，力求對(duì)準(zhǔn)安裝準(zhǔn)線。5、屋架